復(fù)合式厭氧折流板反應(yīng)器處理高濃度退漿廢水的研究.pdf

1、含PVA的退漿廢水具有污染物濃度高、堿度大、難降解性強(qiáng)等特點(diǎn)，這種廢水處理起來難度很大，至今在生產(chǎn)實(shí)際中還沒有找到較好的技術(shù)使其達(dá)標(biāo)排放。退漿廢水的難處理性以及日益嚴(yán)格的排放要求，使開發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的退漿廢水處理技術(shù)成為必然。
　　 論文針對(duì)含PVA的退漿廢水的特性，選用改進(jìn)的HABR反應(yīng)器來預(yù)處理退漿廢水，HABR反應(yīng)器通過增加反應(yīng)器高度和出水回流來提高反應(yīng)器捕獲微小顆粒污泥的能力以及促進(jìn)顆粒污泥的形成，從而提高反應(yīng)器的處理效率，

2、HABR反應(yīng)器同時(shí)具備了EGSB和ABR反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)。
　　 本研究來源于橫向課題：“藍(lán)嶺印染2400噸/日紡織印染廢水處理工程設(shè)計(jì)(課題編號(hào)：H20081208)”，并得到東華大學(xué)博士學(xué)位論文創(chuàng)新基金(項(xiàng)目編號(hào)：BC200828)和上海市重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：B064)的資助。
　　 本文以實(shí)際退漿廢水為進(jìn)水，系統(tǒng)研究了HABR反應(yīng)器的啟動(dòng)；通過正交試驗(yàn)確定了最優(yōu)運(yùn)行參數(shù)；進(jìn)行了PVA的厭氧靜態(tài)試驗(yàn)；討論了HAB

3、R反應(yīng)器中厭氧顆粒污泥的微生態(tài)特征；分析了PVA的降解機(jī)理；對(duì)HABR反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行階段的數(shù)據(jù)和HABR反應(yīng)器的水力特性示蹤試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。
　　 本文的試驗(yàn)結(jié)果表明：
　　 (1)在HABR中直接接種厭氧顆粒污泥，以退漿廢水為試驗(yàn)進(jìn)水，在系統(tǒng)水力停留時(shí)間為168h、中溫(32±1)℃、進(jìn)水pH值6.5～8.0、堿度適當(dāng)偏高條件下，進(jìn)入反應(yīng)器廢水CODCr濃度由1800mg/L逐漸提高到13520mg/L，運(yùn)行60天

4、后系統(tǒng)CODCr去除率均高于45％，并且保持穩(wěn)定，出水pH值和堿度相對(duì)比較穩(wěn)定，污泥明顯呈顆粒狀，反應(yīng)器啟動(dòng)完成。反應(yīng)器可以在短時(shí)間內(nèi)重新啟動(dòng)，污泥活性很快得到恢復(fù)。
　　 (2)通過135天的正交試驗(yàn)討論了不同的進(jìn)水堿度，出水回流比和水力停留時(shí)間對(duì)COD、PVA去除率的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明影響COD、PVA去除率的主次關(guān)系為：水力停留時(shí)間>出水回流比>進(jìn)水堿度。根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果和實(shí)際的工程的需要，確定較優(yōu)的運(yùn)行方案為：進(jìn)水堿度5

5、00 mg/L、出水回流比94、水力停留時(shí)間5天。
　　 (3)厭氧顆粒污泥對(duì)純PVA的降解試驗(yàn)表明污泥的微生物組成與粒徑大小對(duì)PVA降解有影響。堿度過大對(duì)PVA的降解不利，但對(duì)COD的去除有利。共基質(zhì)試驗(yàn)表明，以葡萄糖為碳源時(shí)，高濃度的葡萄糖抑制PVA的生物降解；以淀粉為碳源時(shí)，PVA的降解機(jī)理與加入葡萄糖時(shí)不同；以豆?jié){為共基質(zhì)，PVA需要較長(zhǎng)時(shí)間才能降解。PVA濃度對(duì)厭氧污泥活性的抑制試驗(yàn)表明：當(dāng)處理廢水中的PVA濃度與馴化

6、污泥的廢水中PVA濃度相差較大時(shí)，則會(huì)對(duì)污泥的活性產(chǎn)生一定的抑制作用。
　　 (4)HABR反應(yīng)器中厭氧顆粒污泥的微生態(tài)特征研究表明：由于顆粒污泥的形成，HABR反應(yīng)器有較好的COD去除率。HABR各隔室不同的環(huán)境(pH、底物類型及濃度)形成了不同的微生物群落，1＃隔室顆粒污泥中的優(yōu)勢(shì)菌是利用H2的產(chǎn)甲烷菌；2＃隔室的顆粒污泥中沒有明顯的優(yōu)勢(shì)菌，菌群多樣復(fù)雜；3＃隔室的顆粒污泥中以球狀菌和長(zhǎng)桿狀菌占優(yōu)勢(shì)；4＃隔室的顆粒污泥中的優(yōu)

7、勢(shì)菌是短桿狀產(chǎn)甲烷菌。HABR各隔室顆粒污泥利用淀粉、乙酸、丙酸和丁酸的產(chǎn)甲烷活性不同，說明各隔室顆粒污泥的微生物組成不同，前面以產(chǎn)酸菌為主，后面以產(chǎn)甲烷菌為主。HABR反應(yīng)器中顆粒污泥的輔酶F420沿隔室逐漸變化，與產(chǎn)甲烷活性的變化趨勢(shì)不同，可能是由于各產(chǎn)甲烷細(xì)菌的含量不一，因此相關(guān)性較差。
　　 (5)進(jìn)出退漿廢水的FT-IR、1H NMR譜圖分析結(jié)果表明：退漿廢水中PVA的分子鏈在厭氧微生物的作用下發(fā)生了斷裂，大分子的PV

8、A能在兼氧條件下降解成較簡(jiǎn)單的中間產(chǎn)物，并且這些中間產(chǎn)物能在好氧條件下進(jìn)一步礦化。PVA能在厭氧條件下發(fā)生有效降解，而且和在有氧條件下的降解機(jī)理相類似，但試驗(yàn)條件的不同具體的代謝路徑也是有區(qū)別的。
　　 (6)HABR反應(yīng)器在平穩(wěn)運(yùn)行階段COD和PVA去除率穩(wěn)定在42.0％和18.0％左右；最大平均產(chǎn)氣量為0.3 L CH4/g COD去除；出水堿度在700mg/L左右，適合的堿度和pH值是HABR反應(yīng)器平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵。HABR